2019版高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第三章 三角函數(shù)、解三角形 第20講 三角函數(shù)的圖象與性質(zhì)學(xué)案
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1、 第20講 三角函數(shù)的圖象與性質(zhì) 考綱要求 考情分析 命題趨勢 1.能畫出y=sin x,y=cos x,y=tan x的圖象,了解三角函數(shù)的周期性. 2.理解正弦函數(shù)、余弦函數(shù)在區(qū)間[0,2π]上的性質(zhì)(如單調(diào)性、最大值和最小值以及與x軸的交點(diǎn)等),理解正切函數(shù)在區(qū)間內(nèi)的單調(diào)性. 3.了解函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的物理意義;能畫出y=Asin(ωx+φ)的圖象,了解參數(shù)A,ω,φ對函數(shù)圖象變化的影響. 4.了解三角函數(shù)是描述周期變化現(xiàn)象的重要函數(shù)模型,會(huì)用三角函數(shù)解決一些簡單實(shí)際問題. 2017·全國卷Ⅰ,9 2017·全國卷Ⅱ,14 2017·全國卷Ⅲ,6
2、2017·山東卷,16 2017·天津卷,7 2017·浙江卷,18 1.三角函數(shù)的性質(zhì)是高考的必考內(nèi)容,常與三角函數(shù)的圖象結(jié)合,主要考查三角函數(shù)的周期性、單調(diào)性、最值、奇偶性、對稱性. 2.高考中常以選擇、填空題的形式考查三角函數(shù)關(guān)系式、三角函數(shù)誘導(dǎo)公式、三角函數(shù)的奇偶性及對稱性,屬于中低檔題. 3.以解答題的形式考查三角函數(shù)的單調(diào)性、最值,常與平面向量、解三角形及三角恒等變換相結(jié)合. 分值:5~12分 1.“五點(diǎn)法”作圖的原理 在確定正弦函數(shù)y=sin x在[0,2π]上的圖象形狀時(shí),起關(guān)鍵作用的五個(gè)點(diǎn)是__(0,0)__,!??! ###,__(π,0)__,
3、,__(2π,0)__. 2.三角函數(shù)的圖象和性質(zhì) 函數(shù) 性質(zhì) y=sin x y=cos x y=tan x 定義域 R R ?。。 ?k∈Z) ### 一個(gè) 周期的 圖象 值域 __[-1,1]__ __[-1,1]__ ?。。 ### 對稱性 對稱軸: !?。 =kπ+(k∈Z) ###; 對稱中心: (kπ,0)(k∈Z) 對稱軸: x=kπ(k∈Z); 對稱中心: ?。?! (k∈Z) ### 對稱中心: (k∈Z) 函數(shù) 性質(zhì) y=sin x y=cos x y=tan x 周期
4、__2π__ __2π__ __π__ 單調(diào)性 單調(diào)增區(qū)間: ?。。 ?## (k∈Z); 單調(diào)減區(qū)間: ?。?! (k∈Z) ### 單調(diào)增區(qū)間: !??! (-π+2kπ,2kπ)(k∈Z) ###; 單調(diào)減區(qū)間: ?。?! (2kπ,π+2kπ)(k∈Z) ### 單調(diào)增區(qū)間: ?。?! (k∈Z) ### 奇偶性 __奇函數(shù)__ __偶函數(shù)__ __奇函數(shù)__ 3.用五點(diǎn)畫y=Asin(ωx+φ)一個(gè)周期內(nèi)的簡圖 用五點(diǎn)畫y=Asin(ωx+φ)一個(gè)周期內(nèi)的簡圖時(shí),要找五個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),如下表所示. x !?。 。?## ?。。 。?/p>
5、 ### ?。?! ### !??!?。?## ?。。 ?## ωx+φ __0__ ?。?! ### __π__ ?。?! ### __2π__ y=Asin(ωx+φ) 0 A 0 -A 0 4.函數(shù)y=sin x與y=Asin(ωx+φ)的圖象間的變換關(guān)系 5.函數(shù)y=Asin(ωx+φ)的有關(guān)概念及物理量 y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,x∈[0,+∞)表示一個(gè)振動(dòng)量時(shí)) 振幅 周期 頻率 相位 初相 ____A____ T=?。?! ### f=!?。 ?## __ωx+φ__ __φ__ 1.思維辨
6、析(在括號(hào)內(nèi)打“√”或“×”). (1)把y=sin x的圖象上各點(diǎn)縱坐標(biāo)不變,橫坐標(biāo)縮短為原來的,所得圖象對應(yīng)的函數(shù)解析式為y=sin x.( × ) (2)正弦函數(shù)y=sin x的圖象在[0,2π]上的五個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是(0,0),,(π,0),,(2π,0).( √ ) (3)利用圖象變換作圖時(shí)“先平移,后伸縮”與“先伸縮,后平移”中平移的長度一致.( × ) (4)由圖象求解析式時(shí),振幅A的大小是由一個(gè)周期內(nèi)的圖象中的最高點(diǎn)的值與最低點(diǎn)的值確定的.( √ ) 解析 (1)錯(cuò)誤.橫坐標(biāo)縮短,周期變小,ω變大,故變換后,所得圖象的解析式為y=sin 2x. (2)正確.由正弦函數(shù)y=
7、sin x的圖象易知. (3)錯(cuò)誤.“先平移,后伸縮”的平移單位長度為 |φ|,而“先伸縮,后平移”的平移單位長度為(ω>0).故當(dāng)ω≠1時(shí)平移的長度不相等. (4)正確.振幅A的值是由最大值M與最小值m確定的, 其中A=. 2.函數(shù)y=cos x(x∈R)的圖象向左平移個(gè)單位長度后,得到函數(shù)y=g(x)的圖象,則g(x)的解析式應(yīng)為g(x)=( A ) A.-sin x B.sin x C.-cos x D.cos x 解析 y=cos xy=cos=-sin x. 3.將函數(shù)y=sin的圖象向右平移個(gè)單位長度后得到的函數(shù)圖象的對稱軸是( B ) A.x=+,k
8、∈Z B.x=+,k∈Z C.x=-,k∈Z D.x=kπ-,k∈Z 解析 y=sin的圖象向右平移個(gè)單位長度, 得y=sin=sin.令2x-= +kπ,k∈Z,得x=+,k∈Z. 4.已知函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0)的圖象如圖所示,則ω=?。?! ###. 解析 由圖知,=-=,T=.即=,故ω=. 5.(2017·全國卷Ⅱ)函數(shù)f(x)=sin2x+cos x-的最大值是__1__. 解析 依題意,f(x)=sin2x+cos x-=-cos2x+cos x+=-2+1,因?yàn)閤∈,所以cos x∈[0,1],因此當(dāng)cos x=時(shí),f(x)max=1.
9、 一 三角函數(shù)圖象的變換 三角函數(shù)圖象的幾種變換 (1)平移變換: ①沿x軸平移:由y=f(x)變?yōu)閥=f(x+φ)時(shí),“左加右減”,即φ>0,左移;φ<0,右移. ②沿y軸平移:由y=f(x)變?yōu)閥=f(x)+k時(shí),“上加下減”,即k>0,上移;k<0,下移. (2)伸縮變換: ①沿x軸伸縮:由y=f(x)變?yōu)閥=f(ωx)時(shí),點(diǎn)的縱坐標(biāo)不變,橫坐標(biāo)變?yōu)樵瓉淼谋叮? ②沿y軸伸縮:由y=f(x)變?yōu)閥=Af(x)時(shí),點(diǎn)的橫坐標(biāo)不變,縱坐標(biāo)變?yōu)樵瓉淼膢A|倍. 【例1】 (1)(2017·全國卷Ⅰ)已知曲線C1:y=cos x,C2:y=sin,則下面結(jié)論正確的是( D
10、 ) A.把C1上各點(diǎn)的橫坐標(biāo)伸長到原來的2倍,縱坐標(biāo)不變,再把得到的曲線向右平移個(gè)單位長度,得到曲線C2 B.把C1上各點(diǎn)的橫坐標(biāo)伸長到原來的2倍,縱坐標(biāo)不變,再把得到的曲線向左平移個(gè)單位長度,得到曲線C2 C.把C1上各點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短到原來的倍,縱坐標(biāo)不變,再把得到的曲線向右平移個(gè)單位長度,得到曲線C2 D.把C1上各點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短到原來的倍,縱坐標(biāo)不變,再把得到的曲線向左平移個(gè)單位長度,得到曲線C2 (2)將函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)圖象上每一點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短為原來的一半,縱坐標(biāo)不變,再向右平移個(gè)單位長度得到y(tǒng)=sin x的圖象,則f=?。?! ###. 解析 (1)易知
11、C1:y=cos x=sin,把曲線C1上的各點(diǎn)的橫坐標(biāo)縮短到原來的倍,縱坐標(biāo)不變,得到函數(shù)y=sin 的圖象,再把所得函數(shù)的圖象向左平移個(gè)單位長度,可得函數(shù)y=sin=sin的圖象,即曲線C2,故選D. (2)把函數(shù)y=sin x的圖象向左平移個(gè)單位長度得到y(tǒng)=sin的圖象,再把函數(shù)y=sin圖象上每一點(diǎn)的橫坐標(biāo)伸長為原來的2倍,縱坐標(biāo)不變,得到函數(shù)f(x)=sin的圖象,所以f=sin=sin=. 二 由圖象確定y=Asin(ωx+φ)的解析式 求φ常用的方法 (1)代入法:把圖象上的一個(gè)已知點(diǎn)代入(此時(shí)A,ω已知)或代入圖象與直線y=b的交點(diǎn)求解(此時(shí)要注意交點(diǎn)在上升區(qū)間上還
12、是在下降區(qū)間上). (2)五點(diǎn)法:確定φ值時(shí),往往以尋找“五點(diǎn)法”中的某一個(gè)點(diǎn)為突破口,具體如下: “第一點(diǎn)”(即圖象上升時(shí)與x軸的交點(diǎn))時(shí)ωx+φ=0;“第二點(diǎn)”(即圖象的“峰點(diǎn)”)時(shí)ωx+φ=;“第三點(diǎn)”(即圖象下降時(shí)與x軸的交點(diǎn))時(shí)ωx+φ=π;“第四點(diǎn)”(即圖象的“谷點(diǎn)”)時(shí)ωx+φ=;“第五點(diǎn)”時(shí)ωx+φ=2π. 【例2】 (1)函數(shù)f(x)=2sin(ωx+φ)的部分圖象如圖所示,則ω,φ的值分別是( A ) A.2,- B.2,- C.4,- D.4, (2)如圖是函數(shù)y=Asin(ωx+φ)+2(A>0,ω>0)的圖象的一部分,它的振幅、周期
13、、初相各是( C ) A.A=3,T=,φ=- B.A=1,T=,φ= C.A=1,T=,φ=- D.A=1,T=,φ=- 解析 (1)因?yàn)椋剑? 所以T=π.又T=(ω>0),所以=π,所以ω=2. 又2×+φ=+2kπ(k∈Z),且-<φ<,故φ=-. (2)由圖象知,A==1,=-=,則T=, ω=.由×+φ=+2kπ,k∈Z,得φ=-+2kπ,k∈Z, 令k=0,得φ=-. 三 三角函數(shù)的單調(diào)性 三角函數(shù)單調(diào)性問題的常見類型及解題策略 (1)已知三角函數(shù)的解析式求單調(diào)區(qū)間: ①求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間應(yīng)遵循簡單化原則,將解析式先化簡,并注意復(fù)合函數(shù)單調(diào)性“同增異
14、減”的規(guī)律;
②求形如y=Asin(ωx+φ)或y=Acos(ωx+φ)(其中ω>0)的單調(diào)區(qū)間時(shí),要視“ωx+φ”為一個(gè)整體,通過解不等式求解.但如果ω<0,那么一定先借助誘導(dǎo)公式將ω化為正數(shù),防止把單調(diào)性弄錯(cuò).
(2)已知三角函數(shù)的單調(diào)區(qū)間求參數(shù),先求出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間,然后利用集合間的關(guān)系求解.
【例3】 已知ω>0,函數(shù)f(x)=sin在上單調(diào)遞減,則ω的取值范圍是( A )
A. B.
C. D.[0,2]
解析 由
15、in2x-cos2x-2sin xcos x(x∈R). (1)求f的值; (2)求f(x)的最小正周期及單調(diào)遞增區(qū)間. 解析 (1)由sin =,cos =-, f=2-2-2××,得f=2. (2)由cos 2x=cos2x-sin2x與sin 2x=2sin xcos x得 f(x)=-cos 2x-sin 2x=-2sin. 所以f(x)的最小正周期是π. 由+2kπ≤2x+≤+2kπ,k∈Z, 解得+kπ≤x≤+kπ,k∈Z. 所以f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間是(k∈Z). 四 三角函數(shù)的值域及最值 (1)形如y=asin x+bcos x+c的三角函數(shù),可先化
16、為y=Asin(ωx+φ)+k的形式,再求最值(值域); (2)形如y=asin2x+bsin x+c的三角函數(shù),可先設(shè)sin x=t,化為關(guān)于t的二次函數(shù)求值域(最值); (3)形如y=asin xcos x+b(sin x±cos x)+c的三角函數(shù),可先設(shè)t=sin x±cos x,化為關(guān)于t的二次函數(shù)求值域(最值). 注意:(2)(3)中換元后t的取值范圍要標(biāo)出. 【例5】 (2017·山東卷)設(shè)函數(shù)f(x)=sin+sin,其中0<ω<3.已知f=0. (1)求ω; (2)將函數(shù)y=f(x)的圖象上各點(diǎn)的橫坐標(biāo)伸長為原來的2倍(縱坐標(biāo)不變),再將得到的圖象向左平移個(gè)單位,
17、得到函數(shù)y=g(x)的圖象,求g(x)在上的最小值. 解析 (1)f(x)=sin+sin =sin ωx-cos ωx-cos ωx=sin ωx-cos ωx ==sin. 由題設(shè)知f=0,所以-=kπ,k∈Z. 故ω=6k+2,k∈Z,又0<ω<3,所以ω=2. (2)由(1)得f(x)=sin, 所以g(x)=sin=sin. 因此x∈,所以x-∈, 當(dāng)x-=-,即x=-時(shí),g(x)取得最小值-. 五 三角函數(shù)的奇偶性、周期性、對稱性 三角函數(shù)的奇偶性、周期性、對稱性的處理方法 (1)若f(x)=Asin(ωx+φ)為偶函數(shù),則φ=kπ+(k∈Z),同時(shí)當(dāng)x
18、=0時(shí),f(x)取得最大或最小值.若f(x)=Asin(ωx+φ)為奇函數(shù),則φ=kπ(k∈Z),同時(shí)當(dāng)x=0時(shí),f(x)=0. (2)求三角函數(shù)的最小正周期,一般先通過恒等變形化為y=Asin(ωx+φ),y=Acos(ωx+φ),y=Atan (ωx+φ)的形式,再分別應(yīng)用公式T=,T=,T=求解. (3)對于函數(shù)y=Asin(ωx+φ),其對稱軸一定經(jīng)過圖象的最高點(diǎn)或最低點(diǎn),對稱中心的橫坐標(biāo)一定是函數(shù)的零點(diǎn),因此在判斷直線x=x0或點(diǎn)(x0,0)是否是函數(shù)的對稱軸或?qū)ΨQ中心時(shí),可通過檢驗(yàn)f(x0)的值進(jìn)行判斷. 【例6】 (1)已知函數(shù)f(x)=Acos(ωx+φ)(A>0,ω>0
19、,φ∈R),則“f(x)是奇函數(shù)”是“φ=”的( B ) A.充分不必要條件 B.必要不充分條件 C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件 (2)函數(shù)f(x)=sin的圖象的一條對稱軸是( C ) A.x= B.x= C.x=- D.x=- (3)設(shè)函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)(A,ω,φ是常數(shù),A>0,ω>0).若f(x)在區(qū)間上具有單調(diào)性,且f=f=-f,則f(x)的最小正周期為__π__. 解析 (1)f(x)是奇函數(shù)時(shí),φ=+kπ(k∈Z);φ=時(shí),f(x)=Acos=-Asin ωx,為奇函數(shù),所以“f(x)是奇函數(shù)”是“φ=”的必要
20、不充分條件. (2)∵正弦函數(shù)圖象的對稱軸過圖象的最高點(diǎn)或最低點(diǎn),故令x-=kπ+,k∈Z,∴x=kπ+,k∈Z.取k=-1,則x=-. (3)記f(x)的最小正周期為T.由題意知≥-=. 又f=f=-f,且-=. 可作出示意圖如圖所示(一種情況). ∴x1=×=,x2=×=, ∴=x2-x1=-=.∴T=π. 1.(2017·全國卷Ⅲ)設(shè)函數(shù)f(x)=cos,則下列結(jié)論錯(cuò)誤的是( D ) A.f(x)的一個(gè)周期為-2π B.y=f(x)的圖象關(guān)于直線x=對稱 C.f(x+π)的一個(gè)零點(diǎn)為x= D.f(x)在單調(diào)遞減 解析 根據(jù)函數(shù)解析式可知函數(shù)f(x)的最小正
21、周期為2π,所以函數(shù)一個(gè)周期為-2π,A項(xiàng)正確;當(dāng)x=時(shí),x+=3π,所以cos=-1,所以B項(xiàng)正確;f(x+π)=cos =cos,當(dāng)x=時(shí),x+=,所以f(x+π)=0,所以C項(xiàng)正確;函數(shù)f(x)=cos在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,故D項(xiàng)不正確,故選D. 2.(2017·湖南岳陽一中月考)已知函數(shù)①y=sin x+cos x,②y=2sin xcos x,則下列結(jié)論正確的是( C ) A.兩個(gè)函數(shù)的圖象均關(guān)于點(diǎn)中心對稱 B.兩個(gè)函數(shù)的圖象均關(guān)于直線x=-對稱 C.兩個(gè)函數(shù)在區(qū)間上都是單調(diào)遞增函數(shù) D.將函數(shù)②的圖象向左平移個(gè)單位得到函數(shù)①的圖象 解析 函數(shù)①y=sin x+co
22、s x=sin,②y=2·sin xcos x=sin 2x,由于①的圖象關(guān)于點(diǎn)中心對稱,②的圖象不關(guān)于點(diǎn)中心對稱,故A項(xiàng)不正確;由于函數(shù)①的圖象不可能關(guān)于直線x=-對稱,故B項(xiàng)不正確;由于這兩個(gè)函數(shù)在區(qū)間上都是單調(diào)遞增函數(shù),故C項(xiàng)正確;將函數(shù)②的圖象向左平移個(gè)單位得到函數(shù)y=sin的圖象,而y=sin≠sin,故D項(xiàng)不正確,故選C. 3.若函數(shù)y=2sin(ωx+φ)的一段圖象如圖所示,則ω=__2__,φ=?。?! ###. 解析 ∵T=-=π,∴ω==2.由圖象得 2×+φ=2kπ(k∈Z),∴φ=2kπ-,k∈Z.∵|φ|≤, ∴k=1時(shí),φ=. 4.(2017·山西四校
23、模擬)設(shè)x∈,函數(shù)y=4sin2x-12sin x-1的最大值為a,最小值為b,則a+b=__-3__. 解析 令t=sin x,由于x∈,故t∈. 則y=4t2-12t-1=42-10. ∵當(dāng)t∈時(shí),函數(shù)單調(diào)遞減, ∴當(dāng)t=-,即x=-時(shí),y取得最大值,ymax=6; 當(dāng)t=1,即x=時(shí),y取得最小值,ymin=-9. ∴a=6,b=-9,∴a+b=-3. 易錯(cuò)點(diǎn)1 單調(diào)性判斷出錯(cuò) 錯(cuò)因分析:正弦型、余弦型函數(shù)求單調(diào)區(qū)間時(shí),要看清A,ω的正負(fù). 【例1】 函數(shù)y=cos的單調(diào)減區(qū)間為________. 解析 ∵y=cos, ∴由2kπ≤2x-≤2kπ+π得+kπ
24、≤x≤π+kπ,k∈Z, ∴函數(shù)的單調(diào)減區(qū)間為,k∈Z. 答案 ,k∈Z 【跟蹤訓(xùn)練1】 函數(shù)y=2sin(x∈[0,π])的遞增區(qū)間是( A ) A. B. C. D. 解析 原函數(shù)化為y=-2sin(x∈[0,π]), 所以原函數(shù)的增區(qū)間就是函數(shù)y=sin(0≤x≤π)的減區(qū)間, 由+2kπ≤2x-≤+2kπ,k∈Z得+kπ≤x≤+kπ,k∈Z,所以k=0時(shí)得,故選A. 易錯(cuò)點(diǎn)2 忽略正、余弦函數(shù)的有界性 錯(cuò)因分析:sin θ,cos θ的值必須在[-1,1]內(nèi). 【例2】 已知sin x+sin y=,求sin x-cos2y的最大值、最小值. 解
25、析 令t=sin x-cos2y,∵sin x=-sin y, ∴t=-sin y-1+sin2y=2-. ∵∴-≤sin y≤1, 于是,當(dāng)sin y=時(shí),tmin=-; 當(dāng)sin y=-時(shí),tmax=. 【跟蹤訓(xùn)練2】 已知y=3-sin x-2cos2x,x∈,求y的最大值與最小值之和. 解析 ∵x∈,∴sin x∈. 又y=3-sin x-2cos2x=3-sin x-2(1-sin2x) =22+, ∴當(dāng)sin x=時(shí),ymin=; 當(dāng)sin x=-或sin x=1時(shí),ymax=2. 故函數(shù)的最大值與最小值的和為2+=. 課時(shí)達(dá)標(biāo) 第20講 [解密考綱]本考
26、點(diǎn)考查三角函數(shù)的圖象以及圖象的平移、伸縮變換,三角函數(shù)的單調(diào)性、奇偶性、周期性、最值與值域等.一般以選擇題、填空題的形式呈現(xiàn),以解答題出現(xiàn)時(shí),排在解答題靠前位置,難度中等. 一、選擇題 1.函數(shù)y=的定義域?yàn)? C ) A. B.kπ-≤x≤kπ+,k∈Z C.2kπ-≤x≤2kπ+,k∈Z D.R 解析 ∵cos x-≥0,得cos x≥, ∴2kπ-≤x≤2kπ+,k∈Z. 2.(2018·浙江溫州模擬)為了得到函數(shù)y=sin 3x+cos 3x的圖象,可以將函數(shù)y=cos 3x的圖象( A ) A.向右平移個(gè)單位 B.向右平移個(gè)單位 C.向左平移 個(gè)單位
27、 D.向左平移個(gè)單位 解析 因?yàn)閥=sin 3x+cos 3x=cos,所以將y=cos 3x的圖象向右平移個(gè)單位后可得到y(tǒng)=cos的圖象. 3.(2018·遼寧營口模擬)將函數(shù)y=3sin的圖象向右平移個(gè)單位長度,所得圖象對應(yīng)的函數(shù)( B ) A.在區(qū)間上單調(diào)遞減 B.在區(qū)間上單調(diào)遞增 C.在區(qū)間上單調(diào)遞減 D.在區(qū)間上單調(diào)遞增 解析 由題可得平移后的函數(shù)為y=3sin=3sin,令2kπ-≤2x-≤2kπ+,解得kπ+≤x≤kπ+,故該函數(shù)在(k∈Z)上單調(diào)遞增,當(dāng)k=0時(shí),選項(xiàng)B滿足條件,故選B. 4.函數(shù)f(x)=Asin(ωx+φ)的部分圖象如圖所示,若x1,x2∈,
28、且f(x1)=f(x2),則f(x1+x2)=( D ) A.1 B. C. D. 解析 觀察圖象可知,A=1,T=π,∴ω=2,f(x)=sin(2x+φ). 將代入上式得sin=0. 由|φ|<,得φ=,則f(x)=sin. 函數(shù)圖象的對稱軸為x==. 又x1,x2∈,且f(x1)=f(x2),∴=, ∴x1+x2=,∴f(x1+x2)=sin=,故選D. 5.(2018·河南鄭州模擬)如果函數(shù)y=3sin(2x+φ)的圖象關(guān)于直線x=對稱,則|φ|的最小值為( A ) A. B. C. D. 解析 由題意,得sin=±1.
29、 所以+φ=+kπ,即φ=+kπ(k∈Z),故|φ|min=. 6.(2017·天津卷)設(shè)函數(shù)f(x)=2sin(ωx+φ),x∈R,其中ω>0,|φ|<π,若f=2,f=0,且f(x)的最小正周期大于2π,則( A ) A.ω=,φ= B.ω=,φ=- C.ω=,φ=- D.ω=,φ= 解析 由f=2,得ω+φ=+2kπ(k∈Z),① 由f=0,得ω+φ=k′π(k′∈Z),② 由①②得ω=-+(k′-2k),又最小正周期T=>2π,所以0<ω<1,所以ω=,又|φ|<π,將ω=代入①得φ=,A項(xiàng)符合. 二、填空題 7.(2018·天津模擬)函數(shù)f(x)=-sin,x∈的最大
30、值是?。?! ###. 解析 因?yàn)閤∈,所以-≤2x-≤.根據(jù)正弦曲線,得當(dāng)2x-=-時(shí),sin取得最小值為-. 故f(x)=-sin的最大值為. 8.函數(shù)f(x)=sin(x+2φ)-2sin φcos (x+φ)的最大值為?。。 ? ###. 解析 f(x)=sin[(x+φ)+φ]-2sin φcos(x+φ) =sin(x+φ)cos φ-cos(x+φ)sin φ=sin(x+φ-φ)=sin x, 因?yàn)閤∈R,所以f(x)的最大值為1. 9.把函數(shù)f(x)=sin xcos x+cos 2x-圖象上各點(diǎn)向右平移φ(φ>0)個(gè)單位,得到函數(shù)g(x)=sin 2x的圖象
31、,則φ的最小值為?。。 ?##. 解析 把函數(shù)f(x)=sin xcos x+cos2x-=sin 2x+cos 2x=sin圖象上各點(diǎn)向右平移φ(φ>0)個(gè)單位,得到函數(shù)g(x)=sin=sin=sin 2x的圖象,則φ的最小值為. 三、解答題 10.已知函數(shù)f(x)=2sin(ω>0)的最小正周期為π. (1)求ω的值; (2)討論f(x)在區(qū)間上的單調(diào)性. 解析 (1)因?yàn)閒(x)=2sin的最小正周期為π,且ω>0.從而有=π,故ω=1. (2)因?yàn)閒(x)=2sin. 若0≤x≤,則≤2x+≤. 當(dāng)≤2x+≤,即0≤x≤時(shí),f(x)單調(diào)遞增; 當(dāng)<2x+≤,即<
32、x≤時(shí),f(x)單調(diào)遞減. 綜上可知,f(x)在區(qū)間上單調(diào)遞增, 在區(qū)間上單調(diào)遞減. 11.設(shè)函數(shù)f(x)=sin(2x+φ)(-π<φ<0),y=f(x)圖象的一條對稱軸是直線x=. (1)求φ; (2)求函數(shù)y=f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間. 解析 (1)令2×+φ=kπ+,k∈Z,所以φ=kπ+, 又-π<φ<0,所以k=-1,則φ=-. (2)由(1)得,f(x)=sin, 令-+2kπ≤2x-≤+2kπ,k∈Z. 可解得+kπ≤x≤+kπ,k∈Z, 因此y=f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為,k∈Z. 12.已知函數(shù)f(x)=sin(ωx+φ)(0<ω<1,0≤φ≤π)是R上
33、的偶函數(shù),其圖象關(guān)于點(diǎn)M對稱. (1)求ω,φ的值; (2)求f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間; (3)若x∈,求f(x)的最大值與最小值, 解析 (1)因?yàn)閒(x)=sin(ωx+φ)是R上的偶函數(shù),所以φ=+kπ,k∈Z,且0≤φ≤π,則φ=,即f(x)=cos ωx. 因?yàn)閳D象關(guān)于點(diǎn)M對稱, 所以ω×π=+mπ,m∈Z,ω=+, 又0<ω<1,所以ω=. (2)由(1)得f(x)=cos x,由-π+2kπ≤x≤2kπ,且 k∈Z得,3kπ-≤x≤3kπ,k∈Z, 所以函數(shù)的遞增區(qū)間是,k∈Z. (3)因?yàn)閤∈,所以x∈, 當(dāng)x=0時(shí),即x=0,函數(shù)f(x)的最大值為1, 當(dāng)x=-時(shí),即x=-,函數(shù)f(x)的最小值為0. 19
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